华科大谭必恩教授团队 Macromolecules：OTs基交联剂“编织”柔性超交联聚合物 - 压力诱导“门控效应”助力高效甲烷存储

背景：天然气作为一种清洁能源，其高效储存技术备受关注。吸附天然气（ANG）技术因操作条件温和被视为前景方案，超交联聚合物（HCPs）是其中重要的多孔材料，但传统刚性HCPs的固定孔道难以响应压力变化，限制了甲烷存储容量。研究目的：针对长链脂肪族交联剂反应活性低、易导致结构缺陷的挑战，华中科技大学谭必恩教授团队旨在开发一种新策略，构建柔性可调的HCPs，以实现高压下孔道的可逆膨胀，提升甲烷存储效率。结论：团队创新性地引入高活性的对甲苯磺酸酯（OTs）作为交联剂离去基团，成功合成了系列柔性HCPs，并系统调控了交联剂链长以精确控制骨架柔性。高压甲烷吸附实验揭示了材料独特的压力诱导“门控开启”效应，其中最优材料FHCP-P2在100 bar下的甲烷总吸附量达266 cm³ (STP) cm⁻³，工作容量为251 cm³ (STP) cm⁻³，交付效率94%，性能接近美国能源部目标，为设计高性能ANG吸附剂提供了新思路。